[發明專利]Ⅲ族氮化物半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201210327148.7
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN102903738A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 程凱
• 申請（專利權）人: 程凱
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/778;H01L21/335
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

1.一種Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述Ⅲ族氮化物半導體器件包括：

襯底；

位于所述襯底上的氮化物成核層；

位于所述氮化物成核層上的氮化物緩沖層；

位于所述氮化物緩沖層上的寬禁帶深能級調制層；

位于所述寬禁帶深能級調制層上的氮化物溝道層；

以及位于所述氮化物溝道層上形成的電極；

其中，所述寬禁帶深能級調制層由含有深能級缺陷的Ⅲ族氮化物半導體層形成，所述深能級缺陷的濃度為一個常數或者由氮化物緩沖層向氮化物溝道層逐漸減小；所述寬禁帶深能級調制層的禁帶寬度大于所述氮化物溝道層的禁帶寬度。

2.根據權利要求1所述的Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述Ⅲ族氮化物半導體器件為二極管或三極管，所述二極管的電極包括正極和負極，所述三極管的電極包括源極、漏極和柵極。

3.根據權利要求1所述的Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述氮化物溝道層和所述電極之間設有氮化物勢壘層。

4.根據權利要求3所述的Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述氮化物溝道層的禁帶寬度小于所述氮化物勢壘層的禁帶寬度。

5.根據權利要求1或3所述的Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述氮化物溝道層和電極所在層之間設有介質層。

6.根據權利要求1所述的Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述寬禁帶深能級調制層包括氮化鎵、氮化鋁、鋁鎵氮、鋁鎵銦氮的一種或者多種的組合。

7.根據權利要求1所述的Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述寬禁帶深能級調制層中深能級的密度小于1E18cm^-3。

8.根據權利要求1所述的Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述寬禁帶深能級調制層中深能級的密度從所述氮化物緩沖層一側的1E20cm^-3逐漸變化到所述氮化物溝道層一側的1E18cm^-3。

9.根據權利要求1所述的Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述寬禁帶深能級調制層包括有意補償雜質，所述有意補償雜質為鐵、碳、鎂、鋅、鈹中的一種或多種的組合。

10.根據權利要求1所述的Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述氮化物溝道層和氮化物勢壘層中間還設有氮化物插入層，所述氮化物插入層的禁帶寬度大于氮化物勢壘層和氮化物溝道層的禁帶寬度。

11.根據權利要求1所述的Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述氮化物勢壘層上還設有氮化鎵冒層。

12.根據權利要求3所述的Ⅲ族氮化物半導體器件，其特征在于，所述三極管的柵極設置為“г”形結構。

13.一種如權利要求1所述的Ⅲ族氮化物半導體器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

提供一襯底；

在所述襯底上形成氮化物成核層；

在所述氮化物成核層上形成氮化物緩沖層；

在所述氮化物緩沖層上形成寬禁帶深能級調制層；

在所述寬禁帶深能級調制層上形成氮化物溝道層；

在所述氮化物溝道層上形成電極。